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LABORATORIO DE MEDIDAS E INSTRUMENTACION, 29 DE JULIO DE 2018. UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA. ISSN 0122-1701 1 
 
 
 
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Informe 8.Acondicionamiento de señales. 
Germán E. Guzmán Barrero, Aldemar Enrı́quez López, Yersain Castaño Arenas.Universidad Tecnológica de 
Pereira, Pereira, Colombia. e-mails: asgerman.guzman@utp.edu.co, aenriquez@utp.edu.co, yercastano@utp.edu.co 
 
 
 
Abstract—En el presente informe se presenta el acondi- 
cionamiento de de una señal para la implementación de un 
Goniómetro constituido por un potenciómetro, con una capacidad 
preestablecida en el diseño del acondicionamiento, y un trans- 
portador sexagesimal como referencia; se desarrollan conceptos 
sobre la adquisición de señales en LabVIEW, acondicionamiento 
y calibración de los parámetros de un sensor. Se implementa un 
circuito utilizando un sensor resistivo y se realiza la manipulación 
correspondiente de las señales provenientes de este para la 
correcta captura de datos.[1] 
 
Index Terms—Goniómetro, potenciómetro, OPAMs, integrado, 
modelo lineal, parámetros, caracterización. 
 
 
 
I. INTRODUCCIÓ N. 
 
L proceso de adquirir señales, procesarlas y manipularlas 
por medio de un software como es el utilizado en los 
laboratorios (LabVIEW) , para ello es de vital importancia 
el acondicionamiento de las medidas a tomar. Los datos a 
adquirir pueden ser cualquier tipo de variable f´ısica de las 
cuales se manipulan las caracterı́sticas eléctricas de estas 
provenientes de un sensor de carácter resistivo, capacitivo o in- 
ductivo. En el proceso de la caracterización de los parámetros 
del sensor se obtiene la ecuación caracterı́stica que describe 
el comportamiento del mismo bien sea lineal o logar´ıtmico 
dependiendo del sensor el cual relaciona el variable indepen- 
diente con la dependiente. Este proceso es el desarrollado 
en la practica que consistió en varias etapas empezando por 
el adquisición y posteriormente el acondicionamiento de la 
misma, y de ser necesario a menudo se puede emplear un 
filtro para permitir el paso de las frecuencias en el marco 
deseado.[2] 
 
 
 
II. PROCEDIMIENTO. 
 
 
Se empezó por terminar de hacer los programas necesarios 
en LabVIEW para el procesamiento de la señal adquirida 
por medio de la DAQ, después, casi que simultáneamente se 
realizo la conexión de un circuito encargado de generar la 
ganancia necesaria, es decir, un acondicionamiento para que 
la tensión de salida variara de entre 9 V y -9 V considerando 
holgura de ±10%, dicho circuito fue previamente simulado 
en Proteus para corroborar que efectivamente el diseño del 
circuito obedeciera a la función y = mx + b siendo m = 18 
y b = −9 de ganancia, gráficamente es la siguiente: 
 
 
 
 
Fig. 1. Función de la ganancia. 
 
Tomando la Fig 1 como referencia se diseñó el circuito en 
Proteus como el que sigue: 
 
 
Fig. 2. Acondicionamiento con el potenciómetro en 100%. 
 
 
 
Fig. 3. Acondicionamiento con el potenciómetro en 0% 
mailto:asgerman.guzman@utp.edu.co
mailto:aenriquez@utp.edu.co
mailto:yercastano@utp.edu.co
 
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LABORATORIO DE MEDIDAS E INSTRUMENTACION, 29 DE JULIO DE 2018. UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA. ISSN 0122-1701 2 
 
 
 
2 
R1 
Para el diseño del circuito ilustrado en la Fig 2 y Fig 3 
se usaron dos seguidores de tensión el primero (superior) 
tiene conectada a la entrada no inversora el potenciómetro con 
una alimentación de tensión 5VDC después la salida de este 
seguidor de tensión se conecta a a la entrada de un restador 
cuyas resistencias fueron calculadas con VO = R3 (V2 − V1) 
siendo R3 = RF = 18kΩ la resistencia de retroalimentación 
para la entrada inversora y la resistencia puesta a tierra en 
la entrada no inversora después a estas están conectadas, 
de acuerdo a la topologia de un restador R1 = 5, 1kΩ los 
cuales son las entradas al circuito, estos valores de resistencias 
fueron calculados teniendo en cuenta la función de ganancia 
previamente dicha; en el segundo seguidor de tensión (inferior) 
se calcularon como de costumbre y como el caso anterior 
asumir un valor comercial y calcular la siguiente, salvo que 
para este caso se plantı́o que la caı́da de tensión en la 
resistencia que esta´ a tierra deb´ıa ser de 5,1 V = 2, 55V de ah´ı 
se asumió el valor de la resistencia conectada a la fuente con 
un valor de 5, 1kΩ de all´ı la resistencia restante sera entonces 
de 5, 3kΩ, como este valor no se encuentra en el almacén se 
se conecto en serie tres resistencias de 5, 1kΩ, 200Ω y 100Ω, 
y ası́ generar la caı́da de tensión deseada. A continuación se 
muestra el circuito que se conectó el cual era el encargado de 
acondicionar señal: 
 
 
Fig. 4. Acondicionamiento. 
 
 
 
Fig. 5. Acondicionamiento. 
 
Como se habı́a mencionado en esta misma sección, se hizo 
un programa en LabVIEW que al tomar las medidas de los 
19 puntos propuestos en la practica se permitiera caracterizar 
el modelo del sensor a partir de la tensión como variable 
eléctrica y de allı́ validar dicho modelo de carácter lineal. A 
continuación se muestra dicho programa VI y subVI: 
 
 
 
 
Fig. 6. Panel frontal VI. 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 7. Diagrama de bloques parte 1 VI. 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 8. Diagrama de bloques parte 2 VI. 
 
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Fig. 9. Panel frontal subVI 
 
 
 
 
 
Fig. 10. Diagrama de bloques subVI. 
 
 
 
 
III. RESULTADOS. 
 
 
Se empiezan a tomar lo datos empezando con el angulo 
negativo (-90°) hasta el angulo positivo (90°): 
 
 
 
Fig. 12. Gráfica del modelo ajustado. 
 
Se valida el modelo: 
 
 
 
 
 
 
. 
Fig. 13. Control del Goniómetro. 
 
De acuerdo a las pruebas realizadas para la validación del 
modelo se obtuvieron los siguientes resultados: 
 
Á ngulo Obtenido [°] Á ngulo Real [°] Tensión Obtenida [V] Error [%] 
-86,473 -85 8,664 1,733 
-76,406 -75 7,551 1,875 
-63,578 -65 6,462 2,188 
-55,003 -55 5,499 0,005 
-44,065 -45 4,399 2,078 
-34,2255 -35 3,382 2,213 
-25,133 -25 2,495 0,532 
-15,076 -15 1,564 0,507 
-5,083 -5 0,551 1,660 
-0,444 0 0,012 0,000 
4,916 5 -0,527 1,680 
14,941 15 -1,495 0,393 
25,2 25 -2,567 0,800 
35,223 35 -3,575 0,637 
44,709 45 -4,529 0,647 
55,806 55 -5,645 1,465 
66,495 65 -6,72 2,300 
75,752 75 -7,651 1,003 
85,347 85 -8,616 0,408 
TABLE I 
TABLA DE VALIDACIÓ N 
 
 
De lo anterior es posible afirmar que la caracterización 
estática realizada al sensor resistivo se realizó de manera 
 
 
 
Fig. 11. Tabla de caracterización. 
 
 
Se ajusta con un modelo lineal y se gráfico con los datos 
tomados; siendo m la pendiente de la recta y b el intercepto 
con el eje vertical: 
adecuada permitiendo encontrar la relación existente entre 
la variable medida, que para el caso dado es una variable 
fı́sica de posición angular y la salida, la cual es una variable 
eléctrica “tensión”, ademas, el error se podrı́a decir que es 
aceptable ya que ambos ángulos tanto el real como el medido 
son aproximadamente iguales en la mayor´ıa de los casos, 
considerando que estos ángulos son datos que no se tomaron 
a la hora de la caracterización del sensor. 
 
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IV. ANÁ LISIS. 
• ¿Que´ significa el sobre-entrenamiento en un proceso de 
ajuste de parámetros? 
Se caracteriza porque, aunque un experimentose repita 
muchas veces con el fin de obtener mejores parámetros de 
ajuste, no es posible obtener una mejora en la calidad de los 
datos obtenidos. Esto quiere decir que, aunque el ajuste de los 
parámetros se realice en base a una mayor cantidad de datos 
no es posible obtener una mejor estimación de los parámetros. 
• 2. ¿Qué es el fenómeno de Histéresis, cómo afecta esto 
al realizar el ajuste del modelo? 
Este fenómeno se presenta es en los materiales que al ser 
sometidos a algún fenómeno fı́sico su comportamiento no de- 
pende solo del fenómeno fı́sico que le es aplicado actualmente, 
sino que también depende de los fenómenos que le hayan sido 
aplicados anteriormente. 
Un ejemplo de estos materiales son los materiales ferro- 
magnéticos los cuales en presencia de un campo magnético 
tienen determinado comportamiento para ir de un estado a 
otro, pero en al anular el efecto del campo electromagnético, 
el comportamiento para volver al estado inicial es totalmente 
diferente. En este fenómeno está basado el funcionamiento de 
la mayorı́a de máquinas eléctricas. 
El modelo desarrollado en la práctica se ve afectado por el 
fenómeno de histéresis debido a que en teorı́a la curva obtenida 
al realizar la adquisición de los datos de forma ascendente 
deber´ıa ser una curva diferente a la obtenida al realizar la 
adquisición de los datos de forma descendente. 
• 3. ¿Cómo la impedancia de entrada de la DAQ afectarı́a 
la medida? 
Justifique su respuesta. La DAQ tiene una impedancia de 
entrada, que es un parámetro que afecta la medida que se 
quiere analizar por el hecho de que este parámetro nos indica la 
influencia de los diferentes circuitos o dispositivos conectados 
a la DAQ sobre el comportamiento de esta. 
funcionando, después, se genero el mismo problema pero con 
otro acondicionamiento diseñado ya que en este diseño se 
saturaban los OPAMs, esto debido a que al polarizarse, se 
tenia en cuenta que no pod´ıan polarizarse a mas de ±18V 
en continua, se generó problemas de saturación ya que en 
el diseño se considero fuentes de polarización de ±12V y 
de acuerdo a esto no superaba los 17 V en la salida del 
amplificador operacional que era lo que se mostraba en el 
software de simulación y por último se nos presentó un 
inconveniente al momento de promediar las muestras tomadas 
de forma ascendente y ascendente por lo que debido a la falta 
de tiempo se procedió a tomarse sin dcho promedio. 
 
VI. CONCLUSIONES. 
Se utiliza un sensor resistivo para la medición de ángulos 
(Goniómetro) y se comprende la necesidad de realizar un 
correcto acondicionamiento de las señales a tomar con el 
objetivo de ajustarlas a las caracterı́sticas eléctricas requeridas 
por el sistema de captura de datos. Adicionalmente se realiza el 
procedimiento correspondiente para realizar la caracterización 
del sensor resistivo y se logra verificar la relación existente 
entre la variable medida y la salida. Los VIs creados para la 
solución de esta práctica, pueden ser usados en la mayorı́a 
de los casos y puede ser usado para caracterizar cualquier 
sensor lineal, con salida entre 0 a 5 voltios correspondientes 
al fenómeno fı́sico con el que se trabaje. 
 
REFERENCES 
[1] G. A. H. Londoño, S. M. P. Londoño, and Á . Á . O. Gutiérrez, Curso 
básico de Labview 6i. Universidad Tecnológica de Pereira, Fac. de 
Ingenier´ıa, 2002. 
[2] R. P. Areny, Sensores y acondicionadores de señal. Marcombo, 2004. 
a. ¿Que´ pasa si la impedancia de la DAQ es muy 
grande? 
Para este caso y preferiblemente la impedancia de entrada de 
la DAQ se busca que sea de un rango alto para disminuir el 
ruido en las señales a analizar y que no haya efectos de la 
DAQ sobre los circuitos que se realicen las mediciones. 
b. ¿Que´ pasa si la impedancia de la DAQ es muy 
pequeña? 
Si la impedancia de entrada en cambio es de un rango muy 
pequeño la corriente de entrada a la DAQ podrı́a tener un valor 
más elevado a la que podrı́a aguantar la tarjeta, ocasionando 
que haya daños internos. Se puede pensar que si tiene una 
impedancia de entrada muy pequeña podrı́a hacer que la tarjeta 
se comporte como una carga para el circuito, donde esto 
afectarı́a los parámetros del circuito a analizar. 
 
V. DIFICULTADES. 
La principal dificultad que se presentó fue en el momento de 
conectar el acondicionamiento diseñado en el preinforme ya 
que en su conexión nos dimos cuenta de inoperabilidad aunque 
en el programa de simulación recomendado si pareciera estar